Tạp chí Khoa học 2011:20b 97-105 Trường Đại học Cần Thơ

97
ĐÁNH GIÁ ĐỘC TỐ NHÔM (AL) LÊN SỰ SINH TRƯỞNG
CỦA CÂY TRÀM (MELALEUCA CAJUPUTI POWELL)
Phùng Thị Hằng
1

và Nguyễn Bảo Toàn
2ABSTRACT
Research on evaluation of aluminum toxicity on growth of Malaleca cajuputi Powell was
carried out to aim determination of aluminum tolerance of this plant. Research included
two experiments, each had five treatments at different concentrations of Al
2
(SO
4
)
3
. In the
first experiment had five concentrations of Al
2
(SO
4
)
3
from 0,4 mM, 4,5 mM, 5 mM, 5,5
mM. In the second experiments also had five treatments at concentrations from 0,5 mM,
10 mM, 15 mM, 20 mM of Al

Keywords: aluminium toxicity, Malaleca cajuputi Powell
Title: Evaluation of aluminium toxicity on growth of Malaleca cajuputi Powell
TÓM TẮT
Cây Tràm (Melaleuca cajuputi Powell) là một loại thực vật có sức sống mạnh thích nghi
ở các vùng đất phèn. Nghiên cứu đánh giá độc tố nhôm lên sự sinh trưởng của cây Tràm
được thực hiện nhằm mục đích xác định ngưỡng chiụ đựng nhôm của cây này. Nghiên
cứu bao gồm hai thí nghiệm mỗi thí nghiệm có 4 nghiệm thức ở nồng độ nhôm khác nhau.
Ở thí nghiệm thứ nhất co 5 nồng độ nhôm Al
2
(SO
4
)
3
từ 0,4 mM, 4,5 mM, 5mM, 5,5 mM. Ở
thí nghệm thứ hai cũng có 5 nghiệm thức ở nồng độ từ 0,5 mM, 10 mM, 15 mM, 20 mM
của Al
2
(SO
4
)
3
. Dung dịch dinh dưỡng sử dụng trong thí nghiệm là dung dịch dinh dưỡng
Hoagland. Kết quả nghiên cứu về độc tố nhôm lên sự sinh trưởng của cây Tràm được kết
luận như sau: Độc tố nhôm Al
2
(SO
4
)
3
có hiệu quả lên sự sinh trưởng cây Tràm trong

1978, Kochian 1995), bằng cách đó gây tổn thương đỉnh rễ (Ryan et al., 1993,
Kinraide 1997). Cả hai cơ chế bên trong và bên ngoài cho thấy là giảm độc hại của
ion tự do Al
3+
(Taylor 1991, Kochian 1995, Ma 2000). Cơ chế loại độc ion nhôm
Al
3+
ở trong symplasm bằng phức chất acid hữu cơ nhôm (Ma et al., 1997, 1998)
hoặc các ligand hữu cơ khác (Nagata et al., 1992). Cơ chế loại độc ion Al
3+
bên
ngoài ở apoplasm, trên bề mặt rễ, hay trong vùng rễ bằng cách làm bất động nhôm
ở vách tế bào (Heim et al., 1999), thành lập một mucilage kết dính nhôm (Li et al.,
2000).
Phần lớn diện tích đất Đồng bằng sông Cửu Long là đất phèn hoặc bị nhiễm phèn.
Trong đất phèn có chứa nhiều loại ion kim loại gây độc cho cây như nhôm,
sắt,…Trong các cây lâm nghiệp, cây Tràm được xem như là cây có khả năng thích
nghi cho vùng đất phèn. Cây Tràm (Melaleuca cajuputi Powell) thuộc họ sim
(Myrtaceae) là một loại cây mang nhiều lợ
i ích cho con người, các sản phẩm của
cây Tràm được dùng làm củi, làm cừ, vật liệu xây dựng, làm than và trích tinh dầu
từ lá. Tinh dầu Tràm được dùng rộng rãi trong dược phẩm, mỹ phẩm, nông dược.
Cây Tràm là một trong số rất ít những cây kinh tế có tính thích ứng cao với điều
kiện đất đai nghèo dinh dưỡng, đặc biệt là trên các đầm lầy chua mặn, nơi mà pH
thấp hơn 3,5 và có tính chịu đựng cao đối với nhôm (Dương Văn Ni et al
., 2005,
Osaki et al., 1998, Nakabayashi et al., 2001). Thực vật ở từng giai đoạn sinh
trưởng khác nhau sẽ có những hoạt động sinh lý khác nhau, vấn đề đặt ra là cây
Tràm chịu đựng với nồng độ nhôm bao nhiêu và ở giai đoạn sinh trưởng nào.
Nghiên cứu được thực hiện trên đối tượng cây Tràm 4 tháng tuổi (giai đoạn non)

Hóa chất Dung dịch gốc (g/l) Dung dịch trồng cây (ml/l)
KNO
3
202 g/l 2,5
Ca(NO
3
)
2
x 4H
2
O 236 g/0.5L 2.5
FeCl
3
·6H
2
0 + Na
2
EDTA 5.4 + 9.0 1
MgSO
4
x 7H
2
O 493 g/L 1
NH
4
NO
3
80 g/L 1
KH
2

lượng nhôm rất cao ở đất phèn hoạt tính từ 37-130mg/100g đất. Theo Trần An
Phong độc tố nhôm trong đất chỉ có 1 hóa trị là (+3). Trong dung dịch, Al
+3
liên
kết với các sulfate tạo nên những muối nhôm lơ lửng (Trần An Phong. 1986).
Nghiên cứu được tiến hành ở hai thí nghiệm với các nồng độ độc của nhôm
Al
2
(SO
4
)
3
tăng dần.
Thí nghiệm 1
Dung dịch dinh dưỡng Hoagland được bổ sung Al
2
(SO
4
)
3
ở các nồng độ khác nhau
bao gồm đối chứng, 4 mM Al
2
(SO
4
)
3
, 4,5 mM Al
2
(SO

3
, 10 mM Al
2
(SO
4
)
3
, 15 mM
Al
2
(SO
4
)
3
, 20 mM Al
2
(SO
4
)
3
, mỗi nghiệm thức lặp lại 2 lần. Mỗi nghiệm thức
được bố trí 15 cây.
2.1.2 Chỉ tiêu theo dõi
Chọn ngẫu nhiên 10 cây Tràm con ở mỗi nghiệm thức để kiểm tra các chỉ tiêu sinh
trưởng và phát triển. Cố định 10 cây đó ở những lần lấy chỉ tiêu tiếp theo. Đo các
Tạp chí Khoa học 2011:20b 97-105 Trường Đại học Cần Thơ

100
chỉ tiêu của từng cây: đếm số lượng lá, số lượng chồi, đo chiều dài rễ, chiều dài
thân cây bằng thước kẻ cm và thước dây cm.

)
3
lên chiều dài rễ (cm) ở thí nghiệm 1
Nghiệm thức
Al
2
(SO
4
)
3

Thời gian (tuần)
1 2 3 4 5 6 7 8
Đối chứng
16,0ab 17,5ab 19,8ab 25,0a 32,5a 36,1a 38,4a 43,8a
4 mM
13,4b 15,3b 16,4c 19,6c 21,2c 23,9c 26,1b 28,2c
4,5 mM
16,5a 18,7a 20,2a 24,4ab 28,4ab 31,3ab 34,8a 36,2b
5 mM
14,2ab 15,7b 17,1bc 21,0bc 25,8b 30,7ab 34,6bc 35,7b
5,5 mM
15,8ab 17,6ab 18,2abc 21,6abc 25,9b 28,7bc 32,1a 34,0bc
F
* * * * * * * *
* Giá trị trung bình trong cùng cột có chữ a, b, c giống nhau thì khác biệt không có ý nghĩa thống kê (LSD, p<0,05)
Kết quả bảng 2 cho thấy khi nồng độ nhôm tăng cao hơn sự gia tăng chiều dài rễ
có khuynh hướng giảm. Tuy nhiên, theo thời gian chiều dài rễ có gia tăng khi nồng
độ nhôm tăng từ 5-10 mM nhưng khi nồng độ nhôm tăng cao hơn nữa gần như
không có sự gia tăng chiều dài rẽ. Vì vậy nồng độ lớn hơn 10 mM (Al

23,6b 22,9c 24,3b 21,5c 21,4c 24,7d 22,7d 23,8d
F
* * * * * * * *
*Giá trị trung bình trong cùng cột có chữ a, b, c, d giống nhau thì khác biệt không có ý nghĩa thống kê (LSD, p<0,05)
3.2 Ảnh hưởng của độc tố nhôm lên số chồi
Ở mức nồng độ thấp, độc tố nhôm tác động lên số lượng chồi là không đáng kể (
Bảng
3). Trong đó, không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các nghiệm
thức ngoại trừ một biến động nhỏ ở tuần lễ thứ 5 trong thí nghiệm thứ 1. Theo thời
gian số chồi biến thiên theo hướng tăng dần. Tốc độ tăng số lượng chồi là tương
ứng gần giống nhau. Qua kết quả có thể kết luận rằng trong thí nghiệm này độc tố
nhôm chỉ tác động lên ở
vùng rễ nhưng chưa tác động lên chồi.
Bảng 3: Ảnh hưởng của độc nhôm (Al
2
(SO
4
)
3
lên số chồi ở thí nghiệm 1
Nghiệm thức
Thời gian (tuần)
1 2 3 4 5 6 7 8
Đối chứng
0,0 10,6 13,9 15,6 18,5ab 21,4 22,6 24,3
4 mM
0,4 9,3 12,7 14,4 16,9ab 19,8 22,0 20,6
4,5 mM
0,6 12,7 16,8 18,5 21,0a 23,9 24,5 25,2
5 mM

3
lên số chồi ở thí nghiệm 2
Nghiệm thức
Thời gian (tuần)
1 2 3 4 5 6 7 8
Đối chứng
14,6ab 18,7a 21,5a 22,0a 23,5a 23,9a 23,2a 30,7a
5 mM
8,9c 11,7bc 14,1c 16,5bc 18,2b 19,1ab 19,3ab 20,8b
10 mM
15,5a 16,1ab 16,6bc 16,8bc 16,2bc 17,8b 16,7b 17,1b
15 mM
18,4a 18,5a 19,7ab 19,8ab 18,8ab 18,0b 19,9ab 21,7b
20 mM
10,6bc 11,1c 12,6c 12,0c 11,6c 9,7c 8,6c 10,0c
F
* * * * * * * *
*Giá trị trung bình trong cùng cột có chữ a, b, c giống nhau thì khác biệt không có ý nghĩa thống kê (LSD, p<0,05)
Tạp chí Khoa học 2011:20b 97-105 Trường Đại học Cần Thơ

102
3.3 Ảnh hưởng của độc tố nhôm lên chiều dài thân
Chiều dài của thân cũng là một trong những chỉ tiêu sinh trưởng để đánh giá khả
năng chống chịu của cây. Ở thí nghiệm 1, nồng độ nhôm Al
2
(SO
4
)
3
thấp độc tố

F
* * * * * * * *
*Giá trị trung bình trong cùng cột có chữ a, b, c giống nhau thì khác biệt không có ý nghĩa thống kê (LSD, p<0,05)
Kết quả của thí nghiệm 2 (Bảng 6) cho thấy rằng sự gia tăng chiều dài của thân
Tràm có khuynh hướng chậm lại ở nghiệm thức đối chứng và nghiệm thức có nồng
độ nhôm thấp (5 mM) thì sự gia tăng chiều dài thân theo một tốc độ khá đều giữa
các thời điểm đo đạt. Trong khi đó, ở nghiệm thức 10 mM thì tốc độ lại tăng khá
nhanh (2,45 lần từ tuần 1 đế
n 8); nhưng đến mức nồng độ 15 mM và 20 mM, tốc
độ kéo dài thân ở giai đoạn cuối của thí nghiệm rất chậm.
Qua hai thí nghiệm kết quả cho thấy độc tố nhôm có ảnh hưởng lên sự kéo dài
thân. Nhưng ở mức nồng độ cao 20 mM Al
2
(SO
4
)
3
độc nhôm có tác dụng ức chế
sự kéo dài thân.
Bảng 6: Ảnh hưởng của độc nhôm (Al
2
(SO
4
)
3
lên chiều dài thân (cm) ở thí nghiệm 2
Nghiệm
thức
Thời gian (tuần)
1 2 3 4 5 6 7 8

27,67 ± 1,15
a
5 mM 22,33 ± 6,25 35,33 ± 2,85
a
26,67 ± 1,53
a
b

5,5 mM 27,33 ± 4,80 38,22 ± 2,34
a
28,00 ± 1,73
a
F Ns ns Ns
Giá trị trung bình trong cùng cột có chữ a, b, c giống nhau thì khác biệt không có ý nghĩa thống kê, ns không khác biệt.
Theo Bryan D. Mckersie và Ya’accov Y. Leshem (1994) cho rằng các giống chống
chịu tốt với các nồng độ độc nào đó thì có hàm lượng chất khô tăng cao và giống
không chống chịu hoặc chống chịu trung bình sẽ có hàm lượng chất khô thấp hơn.
Ở thực nghiệm này, khi nồng độ độc tố nhôm cao 15 mM trở lên tỉ lệ phần trăm
chất khô của thân theo chiều hướng tăng, khi nồng độ độc nhôm càng tăng thì phần
trăm khối l
ượng chất khô càng tăng (Bảng 8). Ở cây đối chứng phần trăm chất khô
36 %, khi nồng độ độc nhôm tăng lên từ 15 – 20 mM thì phần trăm hàm lượng chất
khô dao động mạnh từ 38,4 – 43 %.
Bảng 8: Ảnh hưởng của độc nhôm lên hàm lượng chất khô (%) ở thí nghiệm 2
Nghiệm thức Rễ Thân Lá
DC 22,17 ± 1,04 34,00 ± 1,20c 19,33 ± 0,58b

5 mM 21,33 ± 3,88 34,00 ± 1,20c 21,67 ± 0,58b

10 mM 25,83 ± 4,75 35,89 ± 1,39c 26,00 ± 4,36a

4
)
3
cao hơn 15 mM.
Tạp chí Khoa học 2011:20b 97-105 Trường Đại học Cần Thơ

104 Hình 1: Rễ Tràm bị ảnh hưởng bởi độc nhôm (nồng độ 20 mM)

Hình 2: Rễ Tràm bị ảnh hưởng bởi độc nhôm (nồng độ 10 mM)

Hình 3: Rễ Tràm ở nghiệm thức đối chứng
4 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
4.1 Kết luận
Kết quả nghiên cứu về độc tố nhôm lên sự sinh trưởng của cây Tràm được kết luận
như sau:
Độc tố nhôm Al
2
(SO
4
)
3
có ảnh hưởng lên sự sinh trưởng cây Tràm trong dung dịch
dinh dưỡng. Các chỉ tiêu về sinh trưởng của cây Tràm như chiều dài rễ nhạy cảm,
bị ức chế ở ngưỡng 10 mM. Số chồi cũng giảm mạnh ở ngưỡng 20 mM, độc tố
nhôm có ảnh hưởng đến mô phân sinh ngọn. Chiều dài thân tăng mạnh ở các
nghiệm thức 15 mM nhưng ở nghiêm thức 20 mM thì bị ức chế. Ở nồng độ nhôm
cao tỉ lệ chất khô cao ở thân và rễ. Hình thái rễ cho thấy rễ bị tổn thương ở nồng độ

phèn đối với 1 số cây trồng. Tạp chí khoa học và kỹ thuật số 5. Trang 268-275.
Li, X.F., J.F. Ma, S. Hiradate and H. Matsumoto. 2000. Mucilage strongly binds aluminum but
does not prevent roots from aluminum injury in Zea mays. Physiol. Plant. 108:152–160.
Ma, J.F. 2000. Role of organic acid in detoxification of aluminum in higher plants. Plant Cell
Physiol. 414:383–390.
Ma, J.F., S. Hiradate, K. Nomoto, T. Iwashita and H. Matsumoto.1997. Internal detoxification
mechanism of Al in Hydrangea
. Identification of Al form in the leaves. Plant Physiol.
113:1033–1039.
Ma, J.F., S. Hiradate and H. Matsumoto. 1998. High aluminum resistance in buckwheat. II.
Oxalic acid detoxifies aluminum internally. Plant Physiol. 117:753–759.
Nagata, T.,M. Hayatsu and N. Kosuge. 1992. Identification of aluminum form in tea leaves by
27Al NMR. Phytochemistry 31:1215–1218.
Nakabayashi K, Nguyen NT, Thompson J, Fujita K, 2001. Effect of embankment on growth
and mineral uptake of Melaleuca cajuputi Powell under acid sulphate soil conditions. Soil
Sci Plant Nutri 47:711–725.
Nguyen NT, Nakabayashi K, Thompson J, Fujita K, 2003. Role of exudation of organic acids
and phosphate in aluminum tolerance of four tropical woody species. Tree Physiol
23:1041–1050.
Osaki M, Watanabe T, Ishizawa T, Nilnond C, Nuyim T, Sittibush C, Tadano T 1998
Nutritional characteristics in leaves of native plantsgrown in acid sulfate, peat, sandy
podzolic, and saline soils distributedin Peninsular Thailand. Plant Soil 201:175–182.
Ryan, P.R., J.M. Ditomaso and L.V. Kochian. 1993. Aluminum toxicity in roots, an
investigation of spatial sensitivity and the role of the root cap. J. Exp. Bot. 44:437–446.
Taylor, G.J. 1991. Current views of the aluminum stress response, the physiological basis of
tolerance. Curr. Top. Plant Biochem.Physiol. 10:57–93.
Trần An Phong, 1986. Cơ sở khoa học bố trí sử dụng đất nông nghiệp vùng Đồng bằng song
Cửu Long NXB Nông Nghiệp.